KR20010022563A

KR20010022563A - 전파지연 보상을 지원하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010022563A
Application number: KR1020007001154A
Authority: KR
Inventors: 볼트제이콥헨드리크
Original assignee: 에를링 블로메, 타게 뢰브그렌; 텔레폰아크티에볼라게트 엘엠 에릭슨
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2001-03-26
Also published as: EP0896492A1; CN1126408C; CN1266600A; AU9258298A; AU744904B2; ZA986978B; WO1999008465A1; BR9811130A; EE200000064A; EP1002438B1; HK1028933A1; JP2001513613A; EP1002438A1

Abstract

본 발명은, 덱트(DECT) 시스템과 같은 시분할 다원접속(TDMA) 무선통신 시스템에서, 고정 또는 이동 원격 무선통신장치(19)와 무선 액세스 유닛(18) 간의 전송링크에서 송신 Tx 타임슬롯을 시간상 앞당김으로써 도달 전송거리를 연장하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 Tx 타임슬롯에 대한 이전 타임슬롯의 특성 또는 성질에 따라, 이전 타임슬롯이 수신 타임슬롯이거나 또는 다른 무선 액세스 유닛으로의 무선 전송링크에 속한 송신 타임슬롯이라면, 또 다른 이용가능한 송신 타임슬롯으로의 핸드오버를 시작한다. 상기 방법 및 장치를 이용하면, 프레임의 타임슬롯들 간의 보호영역 또는 보호 주파수대에 의해 제공되는 거리 이상으로 TDMA 무선 전송링크를 연장할 수가 있다.

Description

전파지연 보상을 지원하는 방법 및 장치{A METHOD AND AN ARRANGEMENT SUPPORTING PROPAGATION DELAY COMPENSATION}

예컨대, 통상적인 공중 회선 교환 전화망(Public Switched Telephone Networks)(PSTN)과 종합 정보 통신망(Integrated Services Digital Networks) (ISDN)에 있어서, 현재까지 상당수의 주택 및 사무실 가입자들은 가입자 영역에서 공중 시내 교환국까지 유선으로 연결되어 있다. 중간 집신장치(intermediate concentrator)를 통해 운영할 수도 있는 이들 가입자 연결을 로컬 루프라 한다.

가입자 영역으로의 여러 가지 상기 유선 연결의 설치는, 거리와 도로의 방해로 인한 문제점들을 제외하고, 양쪽 모두 시간을 소비하여 상당한 네트워킹 비용을 수반한다. 따라서, 유선 로컬 루프를 소위 와이어리스(wireless) 로컬 루프로 대체하는 것, 즉 선택적으로 무선 기술을 사용하는 것에 관심도가 증가하고 있다. 이는, 현재의 공중 통신망을 확장 또는 혁신하는 경우 현재의 네트워크 퍼레이터(operator)들에 대한 관심 뿐 아니라, 특히 공중 전화 서비스와 같은 경쟁성있는 공중 통신 서비스를 제공하고자 하는 새로운 오퍼레이터들에 대한 관심이다. 인구가 덜 밀집한 시골 지역에서는, 실제적으로 와이어리스 로컬 루프가 네트워크 설치 비용을 절약할 수 있다. 와이어리스 공중 가입자 연결이라 함은 무선 로컬 루프(RLL)를 말한다.

RLL에 대한 개념 내에서, 두 가지 기본 방식: 즉 고정 RLL(FRLL)과 이동 RLL(MRLL)을 구별할 수 있다. FRLL 방식에 있어서, 가입자는, 고정 액세스 유닛(Fixed Access Unit)(FAU)이라고도 하는 고정 설치된 무선 송수신기나, 또는 와이어리스 고정 액세스 유닛(Wireless Fixed Access Unit)(WFAU)에 연결된 일반 전화 소켓을 갖는다. 이것(FAU/WFAU)을 통해, PSTN/ISDN으로의 액세스를 부여하는 소위 무선 액세스 유닛(Radio Access Unit)(RAU)을 갖는 고정된 무선 연결이 확립된다. MRLL 개념에 있어서는, RAU를 통해 PSTN/ISDN으로 직접 액세스 할 수 있으므로, 가입자는 전화 송수화기와 같은 휴대용 코드리스(portable cordless) 또는 이동 무선(mobile radio) 통신 장치를 갖는다.

상기 개념들을 혼합한 것도 가능한데, 즉 FRLL은, 홈에서의 코드리스(Cordless In The Home)(CITH)라고도 하는 가입자 영역의 이동성과, 지역에서의 코드리스(Cordless In The Neighbourhood)라고도 하는 주거 혹은 지역 이동성을 제공한다. 일부 국가에서는, 정부 규정으로 인해 기존의 전화 오퍼레이터들이 현재의 PSTN/ISDN에 로컬 이동성을 제공할 수가 없다. 그러한 경우, 제2 혹은 제3의 오퍼레이터가 PSTN/ISDN에 고정 및 이동 혹은 코드리스 액세스 두 가지 모두를 제공하는 것이 매우 유리하다.

RLL 방식의 RAU는 일반적으로, 복수의 원격 FAU/WFAU와, 각 유효 범위 또는 셀의 통신 장치에 서비스를 제공한다. 상기 셀의 반경에 따라, 피코셀(수 미터), 나노셀(10m까지), 마이크로셀(10 내지 40m), 매크로셀(400m-5km), 그리고 대형셀(5km 이상)로 구분한다.

MC-TDMA/TDD는, 사전에 할당된 주파수 스펙트럼을 시분할 다원화된 다중 반송파들로 분리하는 전송 기술이다. 즉, 각 반송파를 소위 프레임으로 분리하며, 프레임 각각은 다수의 타임-슬롯(time-slot)을 포함한다. 각각의 타임-슬롯은 소정의 시간동안 반복적으로 이용될 수 있다. 송신기는 송신 Tx 슬롯이라 하는 할당된 타임 슬롯에서 짧은 정보 버스트를 전송하며, 수신기는 수신(Rx) 슬롯이라 하는 동시에 발생하는 타임 슬롯에서 수신한다. TDD는, 일반적으로 동일한 반송파와 프레임에 두 개의 타임슬롯(하나는 송신용이며 하나는 수신용임)을 사용함으로써, 듀플렉스 무선 채널을 제공한다.

당업자들이 알고 있는 바와 같이, 제한적인 전파 속도로 인해, 무선 신호들은 소정의 전파 지연이 일어난다. 즉, RAU가 전송한 버스트는, 전파지연과 특히 내부 처리 지연에 일치하는 시간 후에 FAU에 수신된다. 전파지연은, 무선 신호가 RAU에서부터 FAU까지 또는 FAU에서부터 RAU까지 이동하는 거리에 영향을 받는다.

프레임의 각 슬롯 사이에는 소위 보호영역(guard space) 또는 보호 주파수대(guard band)가 존재한다. 상기 보호영역은, 정보를 전혀 포함하고 있지 않으며, RAU와 원격 FAU들 간의 각종 전파지연으로 인해 하나의 타임슬롯이 인접한 곳을 방해하는 것을 방지한다. RAU와 RAU 간의 거리가, 예컨대 지나친 전파지연으로 인해 보호영역의 크기로 제한된 소정의 한계를 초과하면, 타임슬롯들을 프레임의 예상지점에서 수신하지 못하여, 분명히 다른 타임슬롯을 방해할 위험이 있다.

상기의 전파지연을 보상하기 위해, 실제로 무선 버스트들을 더 일찍(미리) 전송하여, 미리 정해진 시간 영역, 즉 수신 유닛의 미리 정해진 프레임 위치에서 이들을 수신하거나 또는 시간내에 버스트들을 전송하지만, 수신기는 지연된다(방해된다). 따라서, 발생한 전파지연에 따라 송신기 및/또는 수신기에서의 타임슬롯 위치가 실제로 타임 시프트(time shift)된다.

유럽 특허 출원 EP-A-0,511,861호는, 전파 시간지연을 보상하는 이동국을 포함한 TDMA 방식을 개시한다. 상기 통신방식은 하나의 셀 사이트(cell site)에 위치한 복수의 기지국을 포함한다. 각 기지국은, 공지된 방식으로 이동국들로부터 수신한 신호를 이용하여, 셀 사이트와 각 이동국간의 전파지연 양을 계산할 수 있다.

그러나, RAU 와 FAU/WFAU 및/또는 이동통신 장치간의 최대 거리에 대하여, 인접한 타임슬롯들 간의 보호영역의 공칭(nominal) 크기는, 슬롯들의 최대 타임 시프트와 이에 따른 최대 전송 범위에대한 경계 파라미터이다. 이는, 타임슬롯의 최대 타임 시프트가 프레임의 인접한 타임슬롯들이 겹치는 현상이 일어날 정도로까지 진행할 수도 있으므로, 전송 악화(corruption)의 원인이 된다.

예컨대, DECT에서 보호영역의 표준 크기는 56 비트에 달한다. 1152kb/s의 표준 전송속도와 3*10⁸m/s의 무선신호 전파속도를 따르면, 슬롯 방해가 없는 FAU와 RAU 간의 최대 거리는 약 5km로 제한된다. 따라서, 예컨대 인구가 덜 밀집한 영역 혹은 지역에서 더 큰 범위를 확보하고자하면 문제가 발생한다.

본 발명은, 무선통신방식, 좀 더 구체적으로 말하면 무선 로컬 루프(Radio in the Local Loop)(RLL) 통신방식에 의한 덱트(DECT)(Digital Enhanced Cordless Telecommunications)와 같은, 다중 반송파-시분할 다원 접속/시분할 듀플렉스(Multiple Carrier-Time Division Multiple Access/Time Division Duplex) 무선통신 방식에서 전파지연 보상을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 FRLL과 MRLL 모두를 제공하는 선행기술의 RLL 방식을 매우 개략적인 방식으로 나타내는 도면.

도 2는 데이터 버스트들을 포함하는 선행기술의 디지털 데이터 스트림을 개략적이며 설명적인 방식으로 나타내는 도면.

도 3은 도 2의 데이터 버스트 구조를 상세하게 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 의한 개선된 전파지연 보상 방법을 개략적이며 설명적인 방식으로 나타내는 도면.

따라서, 본 발명의 목적은, TDMA 통신방식, 특히 MC-TDMA/TDD 무선 통신방식에서 보호 주파수대 혹는 보호영역에 의해 제한받지 않고 전송 범위를 확장하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 있어서, 공기나 또는 다른 어떤 전송 매체를 통해 이동하는 무선 신호들에 의해 일어날 수 있는, RAU와 FAU/WFAU 및/또는 이동통신 장치 간의 전파지연을 보상하기 위한 전파지연보상(Propagation Delay Compensation)(PDC) 방법이 제시되어 있다.

실시예에 있어서, 본 발명은, 송신 타임슬롯들, 즉 소정 타임슬롯에서 전송될 데이터 버스트를 시간상 앞당김으로써 TDMA 무선 통신방식의 TDMA 무선링크의 도달거리를 연장하는 방법을 제시한다. 무선통신방식은, PSTN/ISDN에 작동할 수 있게 연결된 RAU들과, RAU와의 무선통신 링크를 확립하도록 배열된 FAU들을 포함한다.

본 발명에 의한 PDC 방법은, 관련 송신 Tx 타임슬롯에 대해 다음 경우들 중 하나를 규정하는 단계들을 포함한다:

- TDMA 링크에서의 이전 슬롯이 수신 타임슬롯인, 경우 1,

- TDMA 링크에서의 이전 슬롯이 동일한 RAU로의 무선링크에 속한 송신 타임슬롯인, 경우 2a,

- TDMA 링크에서의 이전 타임 슬롯이 다른 RAU로의 연결을 갖는 송신 타임슬롯인, 경우 2b, 그리고

- 경우 1또는 경우 2b인 경우. 또 다른 이용가능한 송신 타임슬롯으로 변경.

지연보상, 즉 Tx 타임슬롯을 시간상 앞당기는 것은, RAU에 직접 연결하는 원격 FAU/WFAU나 또는 이동통신장치에서 수행되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 비트 위치에 관하여 RAU와 원격 유닛간의 통신링크 상의 무선 신호들의 전파지연이 보호영역의 크기 이하라면, Tx 타임슬롯의 시간을 앞당김으로써 이전 타임슬롯의 개입이 발생하는데 있어서, 아무런 위험도 예견되지 않는다.

그러나, 전파지연이 보호영역의 크기를 초과하면, Tx 타임슬롯의 시간을 앞당김으로써 이전 타임슬롯이 개입될 심각한 위험이 존재한다.

TDMA 무선통신방식에 있어서, RAU와 RAU에 연결하는 원격 RAU/WFAU 또는 이동통신장치 사이의 전송링크에는 각각, 최소한 일시적으로라도 소정의 송/수신 타임슬롯 쌍이 존재한다. 당업자들이라면, 동일한 RAU 내에서의 핸드오버(handover)로 인해, 호출하는 동안 송/수신 타임슬롯 쌍이 변할 수도 있다는 것을 알고 있을 것이다. 예컨대, 또다른 이동통신장치가 RAU 전송범위에 들어온다면, 상이한 RAU에 연결되어 있거나 또는 소정의 이동통신장치가 한 RAU로부터 다른 RAU로 이동한다 하더라도, 이동통신장치는 동일한 송/수신 타임슬롯 쌍에서 전송중이다. 이동통신장치가 RAU의 전송범위로 이동한다면, RAU와 RAU/WFAU 간의 송/수신 타임슬롯 쌍도 또한 핸드오버에 영향을 받는다는 것을 주목할 필요가 있다.

본 발명에 의한 개선된 PDC 방법에 따라, 시간상 앞당겨져야 하는 Tx 타임슬롯에 대한 이전 타임슬롯의 형태가 확정된다.

상기의 이전 타임슬롯이 수신 타임슬롯이면, 보호영역을 벗어난 시간으로 소정의 Tx 타임슬롯을 앞당길 수 없는데, 이것이, 동일한 셀의 또다른 원격 유닛의 RAU로부터 정보를 수신하는 상기 시점에서 원격 유닛에 의한 전송의 원인이 될 수도 있기 때문이다. 이는 통상적으로, 송신과 수신 타임슬롯들이 인접해 있는 TDMA/TDD 방식에서 발생한다. 그러나, 이러한 문제점은 또한, 예컨대 비동기식 TDMA 무선통신 방식에서도 발생할 수 있다.

이전 타임슬롯이 송신 타임슬롯이면, 두 개의 송신 타임슬롯들이 동일한 RAU로의 전송링크에 속하기만 한다면, 관련 Tx 타임슬롯을 보호영역 또는 보호 주파수대를 벗어난 시간으로 앞당길 수 있다. 이는, 상기의 경우, RAU에서 송신 타임슬롯들을 프레임의 예상위치에서 수신하여 타임슬롯 개입이 전혀 발생하지 않기 때문이다.

그러나, 송신 타임슬롯들이 상이한 RAU들과의 전송링크에 대한 것이라면, 제1 RAU로의 전송링크에 대한 시간이 앞당겨진 Tx 타임슬롯이 제2 RAU에 더 일찍 또는 더 늦게 수신되어, 시간이 앞당겨진 Tx 타임슬롯이 제2 RAU에 수신된 타임슬롯들에 개입할 위험이 있다.

따라서, 경우 1이나 또는 경우 2b에 있어서, 보호영역을 벗어난 전파지연 용도로 관련 Tx 타임슬롯을 사용할 수 없어, 프레임의 또 다른 이용가능한 송신 타임슬롯을 사용해야 한다. 이러한 다른 송신 타임슬롯은 경우 2a와 같이 상기 규정한 조건들을 충족해야 한다.

경우 2a는 단지 송신 타임슬롯들을 점유한 경우에만 적용할 수 있다는 것을 주목할 필요가 있다. 고정되지 않은 이전 송신 타임슬롯의 경우, 본 발명에 의한 방법에 따르면, 실질적으로 슬롯 개입의 위험이 전혀 없다.

타임슬롯의 유형, 즉 수신 또는 송신을 확정하기 위해, 그리고 이전 타임슬롯이 어떤 RAU에 속하는지를 확정하기 위해, 예컨대 DECT에서와 같이, 각 타임슬롯과 이용될 수 있는 시스템 데이터를 사용할 수 있다. 또한, DECT에서, 연속하는 동적인 채널 할당(Continuous Dynamic Channel Allocation)(DCDA)이라 하는 메카니즘을 이용할 수 있으며, 이와 함께 FAU/WFAU 또는 이동통신장치가 개략적인 이용가능한 타임슬롯들을 얻는다. 이는, 동일한 또는 상이한 RAU들로의 무선 링크에의해 점유되지 않는 타임슬롯들이다.

소정의 무선링크에 있는 지연 또는 무선 신호들은 RAU나 또는 원격유닛에서 측정될 수 있다. 얼마나 많은 무선신호, 즉 타임슬롯이 더 일찍 또는 늦게 도달하는지는 RAU 사이트에서 측정하는 것이 바람직하다. 원격유닛으로부터 전송하는 타임슬롯들의 수신된 시점의 평균을 구함으로써, RAU는, 소정의 무선링크상에서 전파 시간지연을 확인하며, 또한 이를 원격장치에 전송하여 Tx 타임슬롯에 대한 소정의 앞당긴 시간을 증감하거나 유지한다. RAU와 원격장치 간에 폐루프를 형성하여, 원격장치에서 빨리 보상하고, 또한 RAU에서 이들의 프레임의 규정된 위치에서 타임슬롯들을 수신할 수 있다.

본 발명에 의한 또다른 실시예에서는, 전송링크의 세트업(set-up)시에 다음 단계들을 포함한다:

- 공식(b*N)에 따라, 상기 RAU에 상기 Tx 타임슬롯을 수신할 때까지 상기 정수 N을 단계적으로 증가함으로써, 상기의 원격 고정 또는 이동 무선통신장치에서 상기 Tx 타임슬롯을 앞당기는데, 여기서 b는 상기 전송링크의 최대 범위에대해 미리 정해진 부분이며, 그리고 N은, 1에서부터 b*N이 규정된 최대값을 초과할때까지의 범위를 갖는 정수이다,

- 상기 부분(b)과 상기 정수(N)을 곱한 값을 판단한다, 그리고

- 경우 1 또는 경우 2a의 경우, 상기 곱(b*N)이 규정된 값을 초과한다면 상기 Tx 타임슬롯을 변경한다.

본 발명에 의한 개선된 PDC 방법을 사용하면, TDMA 전송링크 상의 도달거리를 보호영역이 제공한 거리 이상으로 상당히 연장할 수가 있다. 예를 들면, DECT 전송방식에서 5km 및 그 이상의 거리를 얻을 수 있고, 이는, 예컨대 인구가 덜 밀집한 시골지역에 RLL을 적용할 경우 매우 효과적이다.

본 발명에 있어서, TDMA 무선통신방식, 특히 송신 Tx 타임슬롯의 전송을 시간상 앞당김으로써 상기 전송링크에서의 전파지연을 보상하는 수단들을 포함하는 덱트(DECT) 표준에 따라 동작하는 무선통신방식에서, 무선전송링크들의 도달거리를 연장하는 장치가 또한 제공되어 있다. 무선통신방식은, (공중)교환 전화망 및/또는 종합정보통신망에 동작할 수 있게 연결하는 무선 액세스 유닛들(RAU'S)이나 기지국들과, 그리고 원격 고정 또는 이동 무선통신장치들을 포함한다. RAU'S 와 원격 통신장치들은, RAU와 원격 고정 또는 이동 무선통신장치 간의 무선 전송링크를 설정하는 구조로 이루어진다. 장치는, 상기 Tx 타임슬롯에 대해 다음 경우들 중 하나를 확정하는 수단들을 포함한다:

- 이전 타임슬롯이 수신 타임슬롯인, 경우 1,

- 이전 타임슬롯이, 상기 Tx 타임슬롯과 동일한 RAU에 링크를 갖는 송신 타임슬롯인, 경우 2a,

- 이전 타임슬롯이 또다른 RAU에 링크를 갖는 송신 타임슬롯인, 경우 2b, 그리고

- 경우 1 또는 경우 2b의 경우, 상기 Tx 타임슬롯을 또다른 이용가능한 송신 타임슬롯으로 변경.

본 발명은 또한, 상기 개시한 장치에 사용하기 위한 FAU/WFAU나 이동 무선통신장치, 그리고 무선 액세스 유닛과 같은 원격 유닛에 관한 것이다.

본 발명은, 예컨대 현재의 DECT 장비나 또는 다른 TDMA 장비에 구현할 수도 있고, 및/또는 TDMA 장비에 사용하기 위한 응용 주문형 집적회로(Application Specific Integrated Circuit)(ASIC)에서 구현할 수도 있다.

본 발명에 대해 상기-언급한 그리고 그 밖의 특징 및 잇점들은, DECT RLL 방식과 첨부한 도면들을 참조로 이하에서 설명되며, 상기 도면들은 단지 설명을 목적으로 제공되는 것이지 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

도 1은, 국제 특허 출원 WO 94/19877에 개시된 바와 같이, 고정(FRLL) 및 이동(MRLL) 무선 액세스를 제공하는 RLL 통신방식의 실시예를 나타낸다. 상기 방식은, 전체적으로 참조번호(1)로 나타내며, 복수의 무선 액세스 유닛(RAU'S) 또는 기지국들(2)을 포함하고, 상기 무선 액세스 유닛이나 기지국들 각각은 무선 송수신 유닛을 포함하며, 상기 송수신 유닛의 송수신 출력은 송/수신 안테나(3)에 연결된다. 상기 기지국들(2)은 또한, 전화 및/또는 데이터망, 예컨대 공중회선 교환 전화망(PSTN) 및/또는 종합정보 통신망(ISDN)에 연결하기 위한 교환기(exchange)나 스위치(5)와 결합된다. 교환기(5)의 연결이 케이블(6)형태, 즉 동선(copper wire)이나 광섬유로 도시되어 있지만, 예컨대 이는 마이크로파 링크로도 가능하다.

상기 방식은 또한 다수의 원격 와이어리스 고정 액세스 유닛((W)FAU)(7)을 포함하며, 상기 원격 와이어리스 고정 액세스 유닛은, RAU(2)와 무선통신링크(15)를 확립하기 위해 송/수신 안테나(8)에 연결된 무선 송수신 유닛을 포함한다. 원격 유닛들(7)은, 일반 유선전화(11)를 연결하는 하나 또는 두 개의 전화 단자(9)와, 또 하나의 송/수신 안테나(10)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 원격 유닛들(7)은 주택등과 같은 건물(12)내에(에) 고정 설치된다. 안테나(8)는 실내 또는 실외 안테나일 수도 있다.

고정 설치된 원격 유닛들(7) 외에도, 상기 방식은 또한, 예컨대 전화 송수화기의 형태의 다수의 이동 원격 유닛들(13)을 포함한다. 이들 이동 원격유닛들(13)은 각각 송수신 유닛을 포함하며, 예컨대 상기 송수신 유닛의 한 쪽은 음성통신을 위한 마이크로폰/스피커(microphone/loudspeaker) 장치에 연결된다. 전술한 바와 같이, 실내 안테나(10)와 이동 안테나(14)를 통해 고정 원격유닛들(7)과 무선링크(16)를 확립하거나, 또는 이들의 각 안테나(3과 14)를 통해 RAU(2)와 직접적인 무선링크(17)를 확립하여, 이들 원격 유닛(13)을 건물(12)의 내부나 또는 외부에서 사용할 수 있다.

지정된 CT3, PHS 및 DECT 등의 현재의 저전력 무선 시분할 다원접속 기술(TDMA)에 따라 동작하는 기지국(2)의 경우, 이들 기지국 각각은, 피코-, 나노-, 또는 마이크로 셀의 크기를 갖는 제한된 영역을 커버한다. 따라서, 예컨대 넓은 주택지역 이나 대도시를 커버하기 위해서는, 상당히 많은 상기의 기지국들(2)을 설치하여 교환기(5)에 연결해야 한다.

덱트(DECT) 기술 아래서는, 도 2에 도시한 프레임 구조를 사용하여 에어링크(air link)로 정보를 전송한다. 프레임의 처음 절반, 즉 R1, R2,..., R12로 나타낸 제1의 12개 타임슬롯 동안에는, 송수화기(13)나 (W)FAU(7)가 무선 액세스 유닛(2)으로부터의 데이터를 수신(즉, 다운링크(downlink))하는 반면, 프레임의 나머지 절반, 즉 T1, T2,..., T12로 나타낸 제2의 12개 타임슬롯 동안에는, 원격통신 유닛들(7, 13)이 무선 액세스 유닛(2)으로 데이터를 전송한다(즉, 업링크(uplink)). 무선 액세스 유닛과 원격통신 유닛 간의 무선통신링크는, 프레임의 처음 절반에 슬롯이 할당되고, 상기 프레임의 나머지 절반에 동일한 수를 갖는 슬롯이 할당된다. 예컨대, DECT에서, 프레임의 타임슬롯 수는 24이며, 이는 업링크에 대한 12개의 타임슬롯과 다운링크에 대한 12개의 타임슬롯을 의미한다. 타임슬롯 각각은 통상적으로, 제어데이터, 시스템 데이터, 및 정보 또는 유저 데이터를 갖는다.

더욱 상세한 타임슬롯 구조가 도 3에 도시되어 있다. 제어 데이터 필드는 소위 동기화(SYNC)어(synchronization word)를 포함하며, 수신한 데이터를 처리하기 위해 RAU와 (W)FAU 또는 이동 원격무선 유닛에서 상기 동기화어를 정확하게 확인해야 한다. SYNC 데이터는 통상적으로, 16비트 프리앰블(preamble)이 선행하는 16비트를 필요로한다.

시스템 데이터 필드는 일정하게, 슬롯형의 시스템 정보와, 확인 및 액세스 권한과, 서비스 이용가능도와, 그리고 필요하다면, 외란(disturbance)이 발생할 경우 또다른 통신 채널로의 핸드오버를 위해, 또는 또다른 무선 액세스 유닛으로의 호출 전달을 위한 정보를 포함한다. 또한, 소위 A-필드라고도 하는 시스템 데이터 필드에 페이징(paging)과 호출 세트업 절차를 수행한다. 시스템 데이터는 통상적으로, ACRC로 나타낸 16비트의 순회 여분 검사어(Cyclic Redundancy Check word)를 가진 64비트를 필요로 한다.

B-필드라고도 하는 정보 또는 유저 데이터는, 전화 호출의 경우 10ms의 프레임 사이클 시간(frame cycle time)(T_f)동안 얻어진 디지털화된 음성 샘플을 포함한다. B-필드 데이터는 각각 4비트인 80개의 음성 샘플들을 갖는다.

B-필드 데이터를 스크램블(scramble)하여, 상기 정보 데이터로부터 4비트의 순회 여분 검사어(XCRC)를 형성한다.

보호영역인 GUARD는, 인접한 타임슬롯들이 무선신호들의 전파지연으로 인해 상호 개입하는 것을 방지한다. 표준화된 DECT 보호영역은 56비트를 포함한다.

도 4를 참조하면, 덱트(DECT) 방식에서 사용하기 위한 본 발명에 따른 무선 액세스 유닛(RAU)(18)과 고정 액세스 유닛(FAU)(19)에 대한 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. RAU(18)는 수신기(20), 송신기(21), 및 전파지연 보상(PDC) 측정수단(22)을 포함한다. FAU(19)는 송신기(23), 수신기(24), 및 전파지연 보상(PDC) 실행수단(25)을 포함한다.

RAU(18)는, 시간상 규정된 공칭 위치의 송신 타임슬롯들(Tx)에 다운링크(26) 전송한다. 이는, 당업자들에게는 잘 알려져있는 기술에 따른 DECT 타이밍 기준이므로, 여기서 더 상세하게 설명할 필요가 없다. FAU(19)는 전파지연(D)을 갖는 슬롯(Rx)에 전송된 데이터를 수신한다. RAU(18)는, FAU(19)가 RAU(18)로 다시 업링크(27) 전송하는 슬롯(Tx)을 해당 타이밍동안 판단한다. RAU(18)는 실제적인 수신 타이밍 위치와 해당 PDC 측정 장치(22)가 원하는 위치간의 차이를 판단한다.

상기 차이를 계산하여 많은 프레임에 걸쳐 평균을 구한다. 상기 프레임의 수는, 예컨대 10개 일수도 있다. RAU(18)는, 비트 업(bit up) PDC 시프트가 필요한지 또는 비트 다운(bit down) PDC 시프트가 필요한지를 FAU(19) 쪽으로 A-필드 정보를 통해 전송하거나, 또는 PDC 시프트가 전혀 필요없음을 나타내는 소위 비트 토글 열(bit toggle sequence)을 통해 전송한다. 안정 루프에서, FAU(19)는, 자신의 PDC 실행장치(25)를 이용하여 업스트림(26) 및 다운스트림(27) 전파지연 모두를, 즉 2*D 를 보상하게 된다. FAU(19)는 해당 Tx 타임슬롯들을 더 앞서 전송하여 보상한다.

FAU(19)에서 PDC 보상값이 미리 정해진 보상값을 초과하는 것이 발견되도록 PDC 루프를 조정할 때, 제1 포인트는, 앞당긴 FAU Tx 타임슬롯들이 이전 타임슬롯에 개입할 위험이 있다는 것이다. 이를 방지하기 위한 본 발명에 의한 방법은 다음과 같다:

경우 1: 이전 타임슬롯이 수신 타임슬롯이다;

경우 2a: 이전 타임슬롯이, 동일한 RAU(18)로의 링크를 갖는 장치에 속한 또 다른 송신 타임슬롯이다;

경우 2b: 이전 타임슬롯이, 또 다른 RAU, 즉 RAU(18)가 아닌 다른 RAU로의 링크를 갖는 장치에 속한 또 다른 송신 타임슬롯이다.

Tx 슬롯이 동일한 프레임의 마지막 수신 슬롯에 인접해있다면(예컨대, 도 2의 R12에 인접한 T1), 경우 1이 발생한다. Tx 슬롯은, 이웃하는 타임슬롯들에 개입하지 않는다는 규칙에 따라 보호영역을 벗어나 시간상 앞당겨질 수는 없다. 이러한 경우, 본 발명의 전파지연 보상 방법은 이용가능한 또 다른 채널로 핸드오버를 실행한다.

경우 2a에서는 타이밍에 대해 명확한 상태가 나타난다. 이는 다음과 같이 설명된다: RAU(18)로 전송되는 FAU(19)의 송신 타임슬롯을 관찰한다. 안정화된 상태에 있다면, 본 발명의 전파지연 보상 방법은 시간이 앞당겨진 Tx 타임 슬롯들이 RAU(18)에서의 공칭 타이밍 지점에 도착하는지에 주목한다. 이는, 허용범위의 어느 거리에 있는 FAU(19)에 대해서도 사실이다. 상기 허용범위는 시스템 파라미터이다.

RAU(18) 둘레에 동심원들을 그리면, 상기 하나의 동심원 상의 어디서든지, 상기 원상의 지점들에서 관찰된 상이한 FAU's(19)의 모든 Tx 슬롯들이 동일한 시점을 갖는 것으로 생각한다. 이는 무선 신호들의 전파속도가 일정하기 때문이다.

이는 또한, RAU(18) 유효범위의 어느 지점에서라도 상기 원들을 상상함으로써 다음 결과를 유도해 낼 수 있음을 의미한다: 동일한 RAU(18)에 고정되어 있는 각기 다른 FAU's(19)에 의해 발생되어 전파지연 보상방법으로 보상된 Tx 슬롯들은 비교적, 이들 혹은 많은 슬롯들 사이에 시간 간격의 보호영역을 가지고 위치한다. 이는 RAU(18)의 유효범위 거리에 있는 모든 FAU's(19)에 대해 유효하다. 따라서, 보호영역을 벗어나 Tx 슬롯들을 앞당길 때에도 슬롯 개입이 발생하지 않게 된다.

이에 주목하면, 경우 2a에서는 다른 타임슬롯으로 핸드오버할 이유가 전혀 없다.

경우 2b에 있어서, 타임 시프트가 이전 슬롯에 대한 것이라는 것에 대해 이용할 수 있는 정보가 전혀없다. 이는, 이전 송신 슬롯에 의해 고정된 다른 RAU가 자신의 RAU에 일정 거리를 갖는다는 사실 때문이다.

따라서, 경우 2b에 대해서는 다른 이용가능한 채널로 핸드오버를 수행해야 한다.

상기 경우 2a의 조건이 상기 다른 송신 타임슬롯에 대해서도 만족하도록 다른 송신 타임슬롯들로 핸드오버해야 한다는 것을 알아두어야 한다. 동일한 반송파 프레임의 나중 송신 슬롯이나, 또는 다중 반송파(MC) TDMA 방식인 경우는 상이한 반송파의 프레임에 있는 나중 송신 슬롯에 대해 핸드오버를 수행할 수 있다.

DECT에 있어서, 원격 유닛들((W)FAU)이나 이동통신 유닛들은, 공지된 연속하는 동적인 채널 할당(CDCA) 알고리즘을 따르는 이용가능한 채널들 또는 타임슬롯 쌍들의 리스트를 유지한다.

무선 링크를 세트업할 때, FAU(19)는 무선링크에 대해 필요한 Tx 선행 타이밍 정보를 전혀 가지고 있지 않는다. 보호영역 또는 일반적으로 미리 정해진 값(PV) 이상의 거리로 스타트 업 원리가 확대된다. 타임 선행값은 N*b 보상값과 일치하게 되는데, 여기서 N은 정수이고, b는 0...현재 최대값(PMV)의 범위인 최대범위 부분이다. 순서는 짧은 거리:즉 N=1, N=2, 에서부터 시작하여 N*b가 현재의 최대값과 일치할 때까지이며, N의 전 범위에서 동기화 및 A-필드가 전혀 수신되지 않으면 반복 순환한다. 정수(N)를 한 번에 한 단계씩 또는 여러 단계씩 증가시킬 수도 있다.

스타트 업동안, 예컨대 보호영역 크기와 같이 미리 정해진 값보다 더 큰 보상에 대해 현재의 값들을 선택할 때, 이전 슬롯에 전혀 개입하지 않음이 보장되어야 한다. 상기 보상값들이 발생할 때 본 발명의 전파지연 보상방법을 사용해야 한다. 이는, 보상값이 상기 PV 를 초과하면, 이전 슬롯이 경우 1 또는 경우 2b에 속할 경우, 핸드오버를 수행해야 함을 의미한다.

따라서, 본 발명을 설명하였지만, 여러가지 방법으로 본 발명을 다양화할 수도 있다는 것을 알아두어야 한다. 상기 변형이 본 발명 범위에서 출발한다고는 생각되지 않는다. 당업자들에게 명백한 바와 같은 상기 모든 변형들은 다음 특허청구의 범위에 포함된다.

Claims

시분할 다원접속(TDMA) 무선통신 방식, 특히 덱트(DECT) 표준에 따라 동작하는 무선통신 방식에서, 무선 액세스 유닛(RAU) 또는 기지국과 상기 시스템의 원격 고정 또는 이동 무선통신장치 사이의 전송링크의 도달거리를 연장하는 방법과, 송신 Tx 타임슬롯의 전송을 시간상 앞당김으로써 상기 전송링크의 전파지연을 보상하도록 배열되는 방법에 있어서, 상기 Tx 타임슬롯에 대해:

- 이전 타임슬롯이 수신 타임슬롯인, 경우 1

- 이전 타임슬롯이 상기 Tx 타임슬롯과 동일한 RAU로의 링크를 갖는 송신 타임슬롯인, 경우 2a,

- 이전 타임슬롯이 또 다른 RAU로의 링크를 갖는 송신 타임슬롯인, 경우 2b, 그리고

- 경우 1 또는 경우 2b의 경우, 상기 Tx 타임슬롯을 또 다른 이용가능한 타임슬롯으로 변경하는 경우들 중 하나를 확정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

- 상기 RAU와 원격 고정 또는 이동 무선통신장치 간의 거리를 확정하는 단계와, 그리고

- 상기 RAU와 고정 또는 이동 무선통신장치 간의 상기 거리가 규정값보다 크다면 상기 Tx 타임슬롯을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 규정값은 인접한 타임슬롯들 간의 보호영역 또는 보호주파수대와 관계있는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 보호영역이 56비트인 것을 특징으로 하는 방법.
상기 항들 중 어느 항에 있어서, 전송링크를 세트-업 할 때:

- 공식 b*N(여기서 b는 상기 전송링크의 최대범위에 대한 미리 정해진 부분이고, N은 1에서부터 b*N이 규정된 최대값을 초과할 때까지의 범위를 갖는 정수)에 따라, 상기 RAU에서 상기 Tx 타임슬롯을 수신할 때까지 상기 정수(N)를 단계적으로 증가시켜, 상기 원격 고정 또는 이동무선통신장치의 상기 Tx 타임슬롯을 앞당기는 단계와,

- 상기 부분(b)과 상기 정수(N)을 곱한 값을 판단하는 단계와, 그리고

- 경우 1 또는 경우 2b의 경우, 상기 곱(b*N)이 규정값을 초과하면 상기 Tx 타임슬롯을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 정수(N)를 단위(unit) 단계로 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 항들 중 어느 항에 있어서, 상기 TDMA 무선통신 방식이 다중 반송파(MC) 시분할 듀플렉스(TDD) 무선통신 방식이며, 상기 Tx 타임슬롯을 동일한 또는 상이한 반송파에서 이용할 수 있는 송신 타임슬롯으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방법.
시분할 다원접속(TDMA) 무선통신 방식, 특히 송신 Tx 타임슬롯의 전송을 시간상 앞당김으로써 전송링크에서 전파지연을 보상하는 수단들을 포함하는 덱트(DECT)에 따라 동작하는 무선통신 방식에서, 상기 전송링크들의 도달거리를 연장하는 장치에 있어서, 상기 무선통신 방식은, (공중)교환 전화망((P)STN) 및/또는 종합정보통신망(ISDN)에 동작할 수 있게 연결하는 무선 액세스 유닛(RAU's) 또는 기지국들과, 원격 고정 또는 이동 무선통신 장치와, 상기 RAU's와, 그리고 RAU와 원격 고정 또는 이동 무선통신 장치간의 무선 전송링크를 확정하도록 배열되어 있는 원격 통신장치를 포함하며, 상기 장치는 상기 Tx 타임슬롯에 대하여:

- 이전 타임슬롯이 수신 타임슬롯인, 경우 1,

- 이전 타임슬롯이 상기 Tx 타임슬롯과 동일한 RAU로의 링크를 갖는 송신 타임슬롯인, 경우 2a,

- 이전 타임슬롯이 또 다른 RAU로의 링크를 갖는 송신 타임슬롯인, 경우 2b, 그리고

- 경우 1 또는 경우 2b의 경우, 또 다른 이용가능한 송신 타임슬롯으로 상기 Tx 타임슬롯을 변경하는 경우 중 하나를 확정하는 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제8항에 있어서,

상기 RAU와 원격 고정 또는 이동무선통신장치 간의 거리를 확정하는 단계와, 그리고

- 상기 RAU와 고정 또는 이동 무선통신장치 간의 상기 거리가 규정값보다 크다면, 상기 Tx 타임슬롯을 변경하는 단계를 수행하는 또 다른 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 규정값은 인접한 타임슬롯들 간의 보호영역에 관한 것임을 특징으로 하는 장치.
제8 내지 10항 중 어느 항에 있어서, 전송링크의 세트-업 시에:

- 공식 b*N(여기서, b는 상기 전송링크의 미리 정해진 최대범위 부분이고, N은 1에서부터 b*N이 규정값을 초과할 때까지의 범위를 갖는 정수임)에 따라, 상기 RAU에서 상기 Tx 타임슬롯을 수신할 때까지 상기 정수 N을 단계적으로 증가시킴으로써, 상기 원격 고정 또는 이동무선통신장치의 상기 Tx 타임슬롯을 앞당기는 단계와,

- 상기 부분(b)과 상기 정수(N)를 곱한 값을 판단하는 단계와, 그리고

- 경우 1 또는 경우 2b의 경우, 상기 곱(b*N)이 규정값을 초과하면 상기 Tx 타임슬롯을 변경하는 단계를 수행하는 수단들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서, 전송링크의 세트-업시에 상기 단계들을 수행하는 상기 수단들이 상기 원격 고정 또는 이동 무선통신장치에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제8 내지 12항 중 어느 항에 있어서, 상기 Tx 타임슬롯에 대해 이전 타임슬롯을 확정하는 상기 수단들이 상기 원격 고정 또는 이동 무선통신장치에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제8 내지 13항 중 어느 항에 따른 장치에서 사용하기 위한 무선통신장치.
제8 내지 13항 중 어느 항에 따른 장치에서 사용하기 위한 무선 액세스 유닛.